Bio Cel I 15 Introdução às Organelas Celulares
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Bio Cel I 15 Introdução às Organelas Celulares

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Figura 15.4: Esquema de uma célula onde estão coloridos em branco o meio extracelular e em cinza o meio
intracelular.

Diferentes compartimentos, diferentes funções

Numa célula eucarionte moderna, as funções de síntese, captura de alimento, digestão,

produção de energia e outras se distribuem por diferentes compartimentos, aos quais chamamos

organelas celulares. Os principais compartimentos intracelulares de uma célula eucarionte são:

• núcleo;

• citossol;

• retículo endoplasmático (com as regiões lisa e rugosa);

• complexo de Golgi;

• mitocôndrias;

• plastídeos (cloroplastos);

• lisossomas;

• endossomas;

• peroxissomas.

Essas organelas estão apontadas na célula animal representada na Figura 15.5. Naturalmente,

os plastídeos não estão representados, uma vez que são exclusivos das células vegetais.

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Os diversos compartimentos celulares estão sempre enviando e recebendo informações

uns para os outros. Essas informações são passadas por moléculas que tanto podem ser solúveis

quanto inseridas em membranas. Essas moléculas são transferidas entre compartimentos por

três mecanismos básicos:

1. Transporte através de comportas.

2. Transporte transmembrana.

3. Transporte vesicular.

Em seguida, faremos uma breve abordagem das principais características dos compartimentos

celulares e sua interação com os demais.

O núcleo

É o compartimento que contém o genoma e o principal local de síntese de ácidos nucléicos

(DNA e RNA). O envoltório nuclear é duplo e a comunicação entre o núcleo e o citoplasma

é feita através de complexos do poro, complexos protéicos que funcionam como comportas,

regulando a passagem de moléculas para dentro e para fora do núcleo. As proteínas atravessam

o complexo de poro já na sua forma enovelada. Isso quer dizer que a passagem pelo complexo

de poro não depende apenas do tamanho da molécula, mas da existência de mecanismos de

reconhecimento que funcionam como um passaporte para a entrada no núcleo. Esse é um

transporte do tipo 1, através de comportas.

Figura 15.5: As células do epitélio intestinal possuem todas as organelas típicas de uma célula eucarionte.

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O citoplasma

O citoplasma é o maior compartimento celular. Corresponde a uma parte líquida, o

citossol, e às organelas que nele se distribuem. No citossol, ocorrem tanto a síntese quanto

a degradação de proteínas. A síntese de proteínas, você já sabe, ocorre nos ribossomas. Já a

degradação ocorre nos proteassomas, os quais estudaremos nas próximas aulas. Muitas reações

metabólicas (como a glicólise) também ocorrem nesse compartimento.

O retículo endoplasmático

Quase a metade do total de membranas de uma célula pertence ao retículo endoplasmático.

O retículo forma uma rede contínua de membranas. Na superfície da membrana do retículo

voltada para o citoplasma, aderem-se os ribossomos que participam da síntese de proteínas. Essas

proteínas podem ser secretadas pelas células ou destinar-se às diversas organelas, e tanto podem ser

solúveis quanto inseridas em membranas. Além das proteínas, também os lipídeos são sintetizados

no retículo. As regiões do retículo nas quais ocorre a síntese de lipídeos são chamadas de retículo

liso. As regiões onde os ribossomos podem se ancorar formam o retículo rugoso.

A proteína em formação passa para o interior do retículo endoplasmático por meio de

proteínas translocadoras, características do transporte através de membrana. Esse processo

também será detalhado nas aulas seguintes.

O complexo de Golgi

A maioria das proteínas precisa passar do retículo para o complexo de Golgi, onde será

finalizada. Essa passagem é feita por vesículas que brotam das cisternas do retículo e se fundem

ao complexo de Golgi. No complexo de Golgi, resíduos de açúcar são incorporados às cadeias

protéicas, dando à proteína uma identidade que equivale a um endereço. Do Golgi, as proteínas

partem em vesículas que se fundem à membrana das organelas às quais se destinam. Este é o tipo

de transporte que chamamos vesicular.

O endereço de uma proteína é, na verdade, uma determinada seqüência de aminoácidos

chamada seqüência sinal. As proteínas características de cada membrana ou compartimento

celular possuem seqüências sinal específicas que garantem o correto direcionamento das

inúmeras proteínas sintetizadas pela célula.

Figura 15.6: O envoltório nuclear é formado
por duas membranas que são trespassadas por
complexos de poro que atuam como comportas,
selecionando o que entra ou sai do núcleo.

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R E S U M O

• A maior parte das membranas de uma célula eucarionte se encontra

internalizada, formando compartimentos.

• O núcleo, o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, os endossomas

e vesículas de secreção, além de lisossomas, mitocôndrias, peroxissomas e

os plastídeos das células vegetais contêm, cada um, proteínas específicas,

relacionadas às suas funções.

• Os diferentes compartimentos se comunicam, trocando moléculas e informações.

As vias de comunicação de três tipos:

1- através de comportas, como os complexos de poro do núcleo;

2- através de proteínas transportadoras, como as existentes na membrana do

retículo endoplasmático e das mitocôndrias;

3- através de vesículas que brotam de um compartimento e se fundem a outro,

o que ocorre entre as cisternas do retículo e do complexo de Golgi e a super-

fície celular.

Na Figura 15.7, estão

representadas as principais vias

de transporte entre os diversos

compartimentos celulares. Nela,

você pode observar que várias

organelas (núcleo, mitocôndrias,

peroxissomas, plastos) recebem

proteínas sintetizadas no citossol,

isto é, proteínas que são sinte-

tizadas em ribossomos livres no

citoplasma e que são transferidas

diretamente para a organela,

sem passar por processos de

modificação ou endereçamento

no interior do retículo ou das

cisternas do complexo de Golgi.

Figura 15.7: Mapa ilustrativo das vias de comunicação entre
os compartimentos celulares.

Vesículas de
secreção

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EXERCÍCIOS

1. Quais os dois métodos pelos quais acredita-se que tenham se formado as organelas

celulares?

2. Quais são os compartimentos de uma célula eucarionte?

3. A figura abaixo representa as dimensões lineares de uma bactéria. A partir dela

calcule a área e o volume da mesma.

4. Agora considere uma célula de dimensões lineares dez vezes maior (15, 20

e 10 µm) e repita os cálculos. Qual a relação entre a área e o volume das duas

células?

5. Considerando que a célula da questão 3 é uma bactéria e a da questão 4 um

eucarionte, como o impacto desse aumento de volume pode ser minimizado?

6. Como entram no núcleo as moléculas que para lá se destinam?

7. Como é feito o transporte de proteínas sintetizadas no citoplasma e destinadas

a organelas como mitocôndrias ou cloroplastos?

8. Como é feito o transporte de proteínas do retículo endoplasmático para o

complexo de Golgi e daí para a superfície celular?

9. Existe diferença entre ribossomas aderidos ao retículo e livres no citoplasma?

10. O que você entende por seqüência sinal?

• Todas as proteínas começam a ser sintetizadas nos ribossomos livres

do citossol.

De acordo com a seqüência sinal de aminoácidos de cada uma, o ribossomo

vai aderir, ou não, à membrana do retículo endoplasmático.

A partir da próxima aula, esses processos serão abordados com maiores

detalhes.